Optimization of macrostructure in aluminium foams
Aluminyum köpüklerin makroyapısının optimizasyonu
- Tez No: 143310
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aluminium foam, hot swaging, milling of T1H2, foam stabilization, critical particle size, equilibrium pore size, TİO2, Al-Ti intermetallics
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Köpük oluşumu, Al ve Al- % 5 TİO2 sistemlerinde incelenmiştir. Bu amaçla toz metalürji yöntemi kullanılmış ve köpürtücü madde olarak TİH2 ilave edilmiştir. TİH2 % 0.6 oranında 20 um ve 3 um olmak üzere iki farklı boyutta kullanılmıştır. Yapılan çalışma, köpürmede sıkıştırma düzeyinin birinci derecede önemli olduğunu ve bu çalışmada kullanılan sıcak tokaçlama (400°C) yöntemi ile teorik yoğunluğa yakın değerlerin elde edilebileceğini göstermiştir. Sistemler için benzer akışkanlık değerleri hedeflenmiş ve bu amaçla saf alüminyum 675 ve 725 °C, Al- %5 TİO2 750 ve 800°C sıcaklıklarında köpürtülmüşlerdir. Yapılan deneyler sonucunda, %180 miktarında köpürmenin mümkün olduğu gözlemlenmiştir. Al- %5 TİO2 sisteminde katı miktarının Al-Ti ve AI-TİO2 arasında gerçekleşen tepkimeler sonucu arttığı tespit edilmiştir. Metal köpüklerde gözenek oluşumunu ve gözenek büyüklüğünü inceleyen bir model geliştirilmiştir. Saf alüminyum için geliştirilen model, yüzey gerilimi nedeniyle belirli boyuttan küçük TİH2 tozlarının gözenek oluşturamayacağım öngörmektedir. 675°C ve 725°C için kritik TİH2 büyüklüklerinin 30 um ve 6 um olduğu belirlenmiştir. TİH2 boyutunun gözenek büyüklüğünü belirleyen en önemli değişken olduğu bulunmuştur. Geliştirilen model, büyüklüğü 16-50um arasında olan TİH2 tozlarının kullanılması ile alüminyum içersinde 1-4 mm boyutunda gözenekler elde edilmesi gerektiğini göstermektedir. Model küçük boyutta gözenek elde edilebilmesi için ince TİH2 tozlarının kullanılmasının ve yüksek sıcaklıklarda köpürtme yapılmasının gerekli olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler :Aluminyum köpükler, sıcak tokaçlama, TİO2, Al-Ti ara bileşikleri, kritik toz boyutu, gözenek büyüklüğü.
Özet (Çeviri)
Pure aluminium and aluminium-5wt % TİO2 aluminium foams were produced by powder metallurgy technique with the use of TiH2 as foaming agent. Two sizes of TİH2 were used: 20um and 3um. It has been confirmed that high level of compaction is the primary requirement in foaming. It was shown that hot swaging could be used as a method of compaction for foaming as it leads to values close to full density. Pure aluminium foamed at 675 °C and 725 °C leads to a volume expansion between 90-180 %. A model was developed for pure aluminium to explain the pore initiation and the resultant pore size. The model predicts a critical particle size for T1H2 below which bubbles could not form. The size appears to be in the neighborhood of 30um for 675°C and 6um for 725°C and is temperature dependent. Equilibrium pore size appears to be a function of T1H2 particle size and not affected significantly by the temperature of foaming. It has also been shown that depth effect, i.e. hydrostatic pressure of liquid metal, is unimportant in foaming process and can be neglected. According to the model, to produce pores of fine sizes, two requirements must be met: use of fine foaming agent and the use of high foaming temperature. Al-5 wt % Ti02 was foamed at 750°Civand 800°C, i.e. at temperatures that yield viscosities similar to pure aluminium. The structure of foamed metal and level of foaming, 120-160%, was similar to pure aluminium. Unlike pure aluminium, internal reactions are dominant feature of TİO2 stabilized systems. Solid content of the system increases as a result of internal reactions between Al-Ti and Al- TİO2. When this change occurs, however, is not known. It is possible that the viscosity of the system may be four times of its original value.
Benzer Tezler
- Genleştirilmiş cam takviyeli sintaktik köpük malzemenin üretimi, içyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Production and characterġzation of syntactik metalfoam
BÜŞRA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ
- 7075 alüminyum alaşımında basamaklı yaşlandırma ile özelliklerini kontrol imkanları
Possibilities of controlling the properties of 7075 aluminium alloy with step aging process
EMİR ERDAL YÜKSEL
- Zırh çeliklerinde kaynak sonrası ısı tesiri altında kalan bölgenin özelliklerinin ısıl işlem ile iyileştirilmesi
Improvement of properties of heat affected zone in armour steels by heat treatment after welding process
CİHAN EMRE MERZALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Optimization of mechanical and microstructural properties of weld joints between aluminium-magnesium and aluminium-magnesium-silicon alloys with different thicknesses
Farklı kalınlıklardaki alüminyum-magnezyum ve alüminyum-magnezyum-silisyum alaşımları arasındaki kaynaklı birleştirmelerin mekanik ve mikroyapısal özelliklerinin optimizasyonu
MURAT EKŞİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
UZMAN CANER BATIGÜN
- DP-800 kalite çift fazlı çeliğin sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanması
Hot dip aluminizing of DP-800 grade dual phase steel
ABDULLAH DEDE
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN